JP3837780B2 - 画像再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像再生装置に関し、特に画像情報として情報量の多い画像オブジェクト信号が外周側に、情報量の少ない画像オブジェクト信号が内周側に記録されている角速度一定のディスク記録媒体のための画像再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のビデオディスクにおいては、画像情報をディスクに記録する場合、圧縮または非圧縮の動画シーンをシーケンシャルに書き込んでおり、画像情報の再生の際には、その動画シーンをシーケンシャルに読み出すようにしている。また、画像情報がビデオディスクに角速度一定で記録されている場合には、ディスクの外周側の線速度が内周側の線速度よりも高速なため、ディスクの外周側が内周側よりも多くの情報を書き込むことができるにも拘らず、ある角度範囲内では、ディスクの外周側の記録情報量は内周側の記録情報量に制限されてしまう。このため、ディスクの外周側では、記録効率にまだ冗長性が残されており、長時間の画像情報を記録・再生することはできない。
【０００３】
これに対して、特開昭６４−８２３６４号公報に記載の技術によれば、占有周波数帯域幅の異なる複数種類の画像信号を同一のディスク内に記録する場合に、ディスクの外周側に占有周波数帯域幅の広い画像信号を記録し、内周側には占有周波数帯域幅の狭い画像信号を記録するようにして、ディスクへの記録効率を向上させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のディスクへの記録方式では、同一のディスクを同心円的に複数の記録領域に分割し、占有周波数帯域幅の広い画像信号はディスクの外周側の記録領域に、占有周波数帯域幅の狭い画像信号はディスクの内周側の記録領域に記録するようにしているが、これらはそれぞれの解像度で一つの画像を構成しているもともと情報量の多い画像信号であるので、解像度に応じた画像信号のディスク上の配置を考慮してもディスクの記録効率を大幅に向上させることは困難である。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、記録効率をさらに向上させたディスクを使用して画像の再生を行うことができるとともに、ディスクの記録密度を有効に利用することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、角速度一定で回転駆動されるディスク記録媒体における画像情報を再生する画像再生装置であって、外周側に情報量の多い画像オブジェクト情報が記録され、内周側には情報量の少ない画像オブジェクト情報が記録され、最内周にストーリー情報が記録されているディスク記録媒体と、前記ディスク記録媒体に記録された画像オブジェクト情報およびストーリー情報などの情報を読み出す情報読み出し手段と、前記情報読み出し手段によって読み出された情報から前記ディスク記録媒体上にあらかじめ設けられたアドレス情報を取得するアドレス情報取得手段と、前記情報読み出し手段を前記ディスク記録媒体の所望の情報記録位置に移動させるサーボ制御手段と、前記情報読み出し手段によって読み出されたストーリー情報を格納するストーリー情報格納手段と、前記ストーリー情報格納手段に格納されたストーリー情報に応じて前記アドレス情報を基に前記サーボ制御手段で前記情報読み出し手段を制御することによってランダムに読み出された前記ディスク記録媒体の画像オブジェクト情報を格納する画像オブジェクト情報格納手段と、前記ストーリー情報格納手段に格納されたストーリー情報に応じて前記画像オブジェクト情報格納手段に格納された画像オブジェクト情報を組み立てて一つの画像情報を形成する画像情報合成手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、一つの画像をこれを構成する複数の画像オブジェクト情報に分け、しかも外周側に情報量の多い画像オブジェクト情報を、内周側に情報量の少ない画像オブジェクト情報を、最内周にストーリー情報をそれぞれ記録したディスク記録媒体が使用され、これを角速度一定で回転駆動する。このディスク記録媒体に記録された画像を再生するには、まず、情報読み出し手段がディスク記録媒体からストーリー情報を読み出してストーリー情報格納手段に格納する。次いで、このストーリー情報に応じてストーリーを構成するのに必要な画像オブジェクト情報をディスク記録媒体にランダムアクセスすることによって読み出し、画像オブジェクト情報格納手段に格納する。このとき、アドレス情報取得手段にて取得したアドレス情報を使用し、サーボ制御手段で情報読み出し手段の位置制御を行うことにより高速で安定したランダムアクセスが可能になる。その後、ストーリー情報格納手段に格納されたストーリー情報に従って、画像オブジェクト情報格納手段に格納された各画像オブジェクト情報をそれぞれ加工して画像情報合成手段に書き込むことで一つの画像を形成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の画像再生装置の原理構成を示した図である。この図において、ディスク記録媒体１は、ディスクの外周側に情報量の多い画像オブジェクト情報が記録され、内周側には情報量の少ない画像オブジェクト情報が記録されている。また、ディスクの最内周にはストーリー情報が記録され、さらに、ディスクの所定位置にはアドレス情報があらかじめ記録されている。本発明の画像再生装置は、ディスク記録媒体１に記録された情報を読み出す情報読み出し手段２と、この情報読み出し手段２にて読み出された情報からアドレス情報を取得するアドレス情報取得手段３と、情報読み出し手段２をディスク記録媒体１の所望の情報記録位置に移動させるサーボ制御手段４と、情報読み出し手段２によって読み出されたストーリー情報を格納するストーリー情報格納手段５と、情報読み出し手段２によって読み出された画像オブジェクト情報を格納する画像オブジェクト情報格納手段６と、この画像オブジェクト情報格納手段６に格納された画像オブジェクト情報を組み立てて一つの画像情報を形成する画像情報合成手段７と、ストーリー情報格納手段５に格納されたストーリー情報のストーリー進行上必要なストーリー選択肢の中からストーリーを選択するストーリー選択手段８と、このストーリー選択手段８によって選択されたストーリーを基にディスク記録媒体１上のストーリー情報を書き換えるストーリー情報書き換え手段９とを備えている。
【０００９】
ここで、ディスク記録媒体１に記録された画像情報を再生するには、ディスク記録媒体１を、まず、角速度一定で回転駆動しておく。この状態で、情報読み出し手段２がディスク記録媒体１からストーリー情報を読み出し、これをストーリー情報格納手段５に格納する。次に、このストーリー情報格納手段５に格納されたストーリー情報に応じてストーリーを展開するのに必要な画像オブジェクト情報がディスク記録媒体１から読み出される。このとき、アドレス情報取得手段３にて取得したアドレス情報を使用し、サーボ制御手段４が情報読み出し手段２の位置制御を行うことにより、情報量に応じてディスク記録媒体１に分散配置された画像オブジェクト情報がランダムに読み出される。このようにして読み出された画像オブジェクト情報は画像オブジェクト情報格納手段６に格納される。その後、画像オブジェクト情報格納手段６に格納された各画像オブジェクト情報は、ストーリー情報格納手段５に格納されたストーリー情報に従って、それぞれ回転、拡大・縮小などの必要な加工が施されて画像情報合成手段７に書き込まれる。これによって、画像情報合成手段７では、複数の画像オブジェクト情報が合成されて一つの画像が形成される。
【００１０】
次に、ストーリーの展開上、ユーザによるストーリーの選択が必要となるときには、ストーリー選択手段８によりストーリー選択肢の中から任意のストーリーが選択される。この場合、選択されたストーリーに従ってストーリー情報を変更する必要があるので、ストーリー情報書き換え手段９がディスク記録媒体１のストーリー情報を、その選択されたストーリーの情報に書き換える。ディスク記録媒体１のストーリー情報が書き換えられると、情報読み出し手段２により、再度、ストーリー情報が読み出されてストーリー情報格納手段５に格納され、以降はこの格納されたストーリー情報に従ってストーリーが展開されることになる。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は画像情報などが記録されるディスクの概念を示す説明図である。ディスク１０は記録再生が可能なたとえば光磁気ディスクとすることができ、図示のように、複数の同心円で表した記録トラック１１を有し、各トラック１１は複数の放射状の線で示したサーボ情報およびアドレス情報があらかじめ記録されているサーボエリア１２とそのサーボエリア間で画像情報などが記録されるデータエリア１３とに分けられている。なお、図示のためにトラックピッチは誇張して大きく示している。データエリア１３は、ディスク１０の最内周に位置するトラックが最も小さく、外周に位置するほど大きくなっている。
【００１２】
ここで、最内周に位置するトラック１１は、ストーリー領域１４を構成し、画像オブジェクトの記録アドレス、画像内の位置、前後関係、移動速度、回転、拡大、縮小、シーケンス、およびストーリーのプログラムを記述した選択肢ファイルを記録するようにしている。このストーリー領域１４から外周側のデータエリア１３は、画像がオブジェクト単位で記録される領域であって、外周に位置される領域ほど情報量の多い画像オブジェクトが記録される。
【００１３】
したがって、このディスク１０の製作時には、記録しようとするソフトウェアの全シーケンスの情報量をあらかじめオブジェクト単位で調べておき、ディスク１０の内周側から、より情報量の少ない画像オブジェクトを記録し、外周にいくほど情報量の多い画像オブジェクトを記録するように、データの配置がスケジューリングされる。このため、データエリア１３はディスク１０の内周側または外周側に拘らず記録密度が一定となるような記録情報の配置となり、ディスク１０の記録効率が最大限活かされることになる。
【００１４】
また、記録される画像信号はアナログ（ＦＭ記録）でもよいが、システムの作りやすさから、ここではディジタル信号であるとする。オブジェクト単位の画像情報はそれぞれディジタル化され、非圧縮のまま、または圧縮符号化された状態で記録される。なお、ここでは、音声信号については特に触れていないが、別の場所に記録されている。たとえば、動画シーンごとに演奏される音声の情報を音声オブジェクトとして作成し、画像オブジェクトの記録と同様に、オブジェクトの大きさに従って決められたデータエリア１３の記録位置に音声オブジェクトを記録するようにしている。
【００１５】
図３は画像再生装置の構成例を示すブロック図である。画像再生装置は、ディスク１０を角速度一定にて回転駆動するスピンドルモータ２１と、ディスク１０に対して情報の読み出しおよび書き込みを行う光ピックアップ２２と、光ピックアップ２２をディスク１０の半径方向に移動させる送りモータ２３と、スピンドルモータ２１および送りモータ２３を制御するサーボ制御回路２４と、光ピックアップ２２が読み出した信号を増幅および波形整形してＲＦ（無線周波数）信号にするアンプ２５と、このＲＦ信号を受けるように接続されたアドレスデコーダ２６およびエンコーダ／デコーダ２７と、光ピックアップ２２によって読み出された画像オブジェクト情報を記憶するオブジェクトメモリ２８と、光ピックアップ２２によって読み出されたストーリー情報を記憶するストーリーメモリ２９と、オブジェクトメモリ２８に記憶されている画像オブジェクト情報を組み立てて表示用の画像を生成する表示画像メモリ３０と、表示画像メモリ３０に記憶されたディジタル画像情報をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３１と、光ピックアップ２２による情報の書き込み時に磁界を発生させるように磁気ヘッド３２を駆動するヘッド駆動部３３と、画像再生装置全体の制御を司るシステムコントローラ３４と、現在選択されているストーリー情報などを表示する表示器３５と、ストーリーの選択などを指示するキー３６とを備えている。
【００１６】
ここで、ディスク１０に記録された画像情報を再生するときの画像再生装置の動作について説明する。まず、サーボ制御回路２４による制御によってスピンドルモータ２１がディスク１０を角速度一定にて回転駆動する。次に、送りモータ２３が制御されて、光ピックアップ２２をディスク１０のストーリー領域１４に移動させる。このストーリー領域１４からは、画像オブジェクトの記録アドレス、画像内の位置、前後関係、移動速度、回転、拡大、縮小、シーケンス、および選択肢ファイルなどの一連の情報が読み出され、アンプ２５に入力される。その後、これらの情報はエンコーダ／デコーダ２７のデコード回路にてそれぞれの情報が復元されてストーリーメモリ２９に書き込まれる。また、光ピックアップ２２にて読み取り、アンプ２５より出力されたＲＦ信号のうち、アドレス情報はアドレスデコーダ２６に入力されてアドレスが求められ、サーボ情報はサーボ制御回路２４に入力される。
【００１７】
次に、システムコントローラ３４は、ストーリーメモリ２９に書き込まれた情報から読み出すべき画像オブジェクト情報の記録アドレスを取得し、その記録アドレスに基づきサーボ制御回路２４により送りモータ２３を制御して光ピックアップ２２を移動させ、光ピックアップ２２によって目的の画像オブジェクト情報を読み出す。このとき、ディスク１０の全周に渡って設けられているアドレス情報を基にして画像オブジェクト情報の高速ランダムアクセスを可能にしている。読み出された画像オブジェクト情報はエンコーダ／デコーダ２７のデコード回路にて復元され、オブジェクトメモリ２８に書き込まれる。このオブジェクトメモリ２８は複数の領域に分けられており、複数の画像オブジェクトを記憶できるようになっている。このようにして、ディスク１０上の画像オブジェクト情報が、ストーリーメモリ２９の内容に従って順次読み出されて、オブジェクトメモリ２８に書き込まれていく。
【００１８】
その後、オブジェクトメモリ２８に書き込まれた画像オブジェクト情報は、ストーリーメモリ２９に書き込まれたそれぞれの画像オブジェクトの画像内の位置、前後関係、移動速度、回転、拡大、縮小、シーケンスなどの情報に応じて、それぞれ変形され、表示画像メモリ３０に書き込むことで表示画像の合成を行う。表示画像メモリ３０内の動画情報はディジタル／アナログ変換器３１によりアナログ信号に変換され、さらにたとえばテレビジョン用のコンポジット信号に変換される。ある一定のシーケンスが終了すると、同様にして、ストーリー情報から画像オブジェクト情報の読み出しを繰り返していく。
【００１９】
次に、ストーリーの進行途中で、ユーザによるストーリーの選択肢部分に到達すると、選択肢情報が表示器３５に表示される。その選択肢情報からユーザによるストーリーの選択がキー３６を使用して行われると、システムコントローラ３４は、サーボ制御回路２４により光ピックアップ２２および磁気ヘッド３２をストーリー領域１４に移動させ、選択肢ファイルを選択されたストーリーのプログラムに書き換える。以降のストーリー展開は、この書き換えられた選択肢ファイルを読み出し、そのストーリー情報に基づいて行われる。
【００２０】
システムコントローラ３４における以上の画像再生動作の処理の流れを要約すると、以下のようになる。
図４はストーリー展開時の動作を示すフローチャートである。まず、ディスク１０のストーリー領域１４の選択肢ファイルからストーリー情報を読み込む（ステップＳ１）。この選択肢ファイルには最初はデフォルトのストーリー情報が書き込まれており、そのデフォルトのストーリー情報を読み出すことになる。次いで、読み出されたストーリー情報に従ってストーリー展開に必要な画像オブジェクト情報をディスク１０をランダムアクセスして読み込む（ステップＳ２）。読み込まれた画像オブジェクト情報はそれぞれストーリー情報に従って加工されていき、ストーリーを展開していく（ステップＳ３）。このとき、ストーリーメモリ２９およびオブジェクトメモリ２８を適宜アクセスすることによってストーリー情報および画像オブジェクト情報を取得し、画像オブジェクト情報の変形および表示画像メモリ３０での合成により画像を完成させていく。ここで、ストーリーを展開していく上でストーリーの選択肢部分が存在するか否かが判定される（ステップＳ４）。ストーリーの選択肢部分がなければ、ストーリーに沿ったユーザ入力が行われ（ステップＳ５）、ストーリーを進めていく。ここで、終了の指示の有無がチェックされ（ステップＳ６）、終了の指示があれば、その時点で画像再生動作が終了し、終了の指示がなければ、ステップＳ３に戻って、ユーザ入力の結果に応じたストーリーの展開がなされる。ステップＳ４にて、ストーリーの展開上、ストーリーの選択肢部分が存在すると判定された場合には、複数のストーリーの選択肢が表示器３５に表示されるので、その中からストーリーの選択が行われる（ステップＳ７）。ストーリーが選択されると、そのストーリー情報が選択肢ファイルに書き込まれ（ステップＳ８）、再度、ステップＳ１のストーリー情報の読み込みに戻る。
【００２１】
上記のようなストーリーが可変であるような動画像としては、たとえばロールプレイングゲーム、ユーザ選択肢を有する電子ブックなどがある。選択肢としては、たとえばストーリー展開中のストーリー上で、枝分かれした複数の道のどの道に進むかといった場面、逃げるのか戦うのかといった場面などにおいて生じる。また、画面を主人公の視点からの画面にするか、あるいは適当なカメラワークによる視点からの画面にするのかなど、視点の選択や、ゲームであれば、難易度の選択などの場面において、選択肢が発生する。
【００２２】
ここで、画像再生装置を主に二人の登場人物が主体となるストーリー可変の電子ブックに適用した場合を例にし、そのストーリー展開の具体的な一例を以下に示す。以下の例では、ユーザはどちらかの登場人物を選択し、選択された登場人物の視線からの画面とその人物の語りとによりストーリーを進めていくものとする。したがって、この選択されたストーリーのストーリー情報はディスク１０のストーリー領域にある選択肢ファイルに書き込まれていることになる。
【００２３】
図５は動画像のある場面を表した図である。図示の例は、部屋の中の様子を上方から見た画面を示しており、この場面の画像４１はストーリー情報に従って背景情報としてディスク１０から読み込まれ、オブジェクトメモリ２８に書き込まれている画像オブジェクト情報の一つである。この背景の画像オブジェクト情報は３次元の情報で保持されており、表示する情報量が比較的多いので、ディスク１０では外周に位置される記録領域に記録されている。
【００２４】
さらに、背景の画像４１には、ユーザによって選択された登場人物４２と、他の登場人物４３と、重要アイテム４４とが図示の位置に存在するものとする。これら登場人物４２，４３および重要アイテム４４の画像オブジェクト情報は、表示する情報量が比較的少ないので、ディスク１０では内周に位置される記録領域に記録されており、選択肢ファイルから読み込んだストーリー情報に従ってディスク１０からランダムアクセスにて読み込まれ、オブジェクトメモリ２８に書き込まれている。
【００２５】
図６は画像オブジェクト情報の具体例を示す図である。図６の（Ａ）は登場人物４２の例を示しており、画像オブジェクト情報としては、たとえば点と稜線とで立体形状を表すようなワイヤフレームモデルのデータ構造からなる３次元情報４２ａで保持されている。同様に、図６の（Ｂ）は登場人物４３の例を示しており、その画像オブジェクト情報は３次元情報４３ａで保持されている。図６の（Ｃ）は重要アイテム４４の例を示しており、その画像オブジェクト情報も３次元情報で保持されている。
【００２６】
さて、オブジェクトメモリ２８に書き込まれた背景の画像４１、登場人物４２，４３および重要アイテム４４の画像オブジェクト情報は、まず、背景の画像４１の画像オブジェクト情報がオブジェクトメモリ２８から読み出されて表示画像メモリ３０に書き込まれ、次いで、登場人物４２，４３および重要アイテム４４の画像オブジェクト情報がオブジェクトメモリ２８から読み出され、加工が加えられて表示画像メモリ３０の、ストーリー上決められた座標位置（図５の図示の位置）に配置される。より具体的には、それらのオブジェクトの表面は三角形などの平面を組み合わせて表現され、その各頂点の位置が座標として指示されていている。３次元の背景の中にオブジェクトを配置する際には、情報量の多いオブジェクトについては、たとえばポーズ、視線などの情報を付加する代わりに、細かい表面情報については無視することにより、図６に示した３次元情報４２ａ，４３ａのような各オブジェクトの骨組みを配置する。このような簡易オブジェクトが配置された３次元情報からユーザが指定した視点（この場合、登場人物４２のオブジェクトの視点に基づく）における平面情報を演算により求める。その平面上の簡易オブジェクトについて、表面情報などの肉付けをして画面を完成させる。
【００２７】
図７は図５内のオブジェクトの視線による画面の例を示す図である。ユーザによって指定された登場人物４２のオブジェクトの視点による画像５０は、たとえば背景の画像４１の画像オブジェクト情報を視線情報（図５の矢印４２ｂに対応する情報）に従って回転、拡大などの加工を施すことによって生成される。その画像５０内の所定の座標位置に重要アイテム４４の画像オブジェクト情報が配置される。この画像オブジェクト情報についても、視線情報に従って回転などの加工が施されて表示画像メモリ３０に書き込まれる。
【００２８】
次に、図５に示した場面において、ユーザが登場人物４２を主人公として指定するようにストーリーを変更した場合には、そのストーリー情報がディスクの選択肢ファイルに書き込まれ、ここから再度読み込まれたストーリー情報に従って画像表示に必要な画像オブジェクト情報がディスク１０より読み出されてオブジェクトメモリ２８に書き込まれる。図５の例では、同じ背景の画像４１内での視線の変更なので、実際には、新たな画像オブジェクト情報の読み込みは行われない。
【００２９】
図８は視線を変更した場合の画面の例を示す図である。背景の画像５１は、たとえば背景の画像４１の画像オブジェクト情報を視線情報に従って回転、拡大などの加工が施されて、表示画像メモリ３０に書き込まれる。さらに、その画像５１内には登場人物４２および重要アイテム４４の画像オブジェクト情報がそれぞれストーリー情報によって決められた座標位置に配置される。これらの画像オブジェクト情報についても、回転などの加工が施されて表示画像メモリ３０に書き込まれる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、外周に情報量の多い画像オブジェクト情報、内周に情報量の少ない画像オブジェクト情報を有しているディスク記録媒体からストーリー情報に応じてそれらの画像オブジェクト情報をランダムに読み出し、これらを合成して表示するように構成にした。これにより、記録効率のよいディスク記録媒体の再生が可能になり、さらに、角速度一定としたことで、外周ほど同じ角速度でより情報量の多い情報を読み出すことができるので、ディスクの記録密度を最大限利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像再生装置の原理構成を示した図である。
【図２】画像情報などが記録されるディスクの概念を示す説明図である。
【図３】画像再生装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】ストーリー展開時の動作を示すフローチャートである。
【図５】動画像のある場面を表した図である。
【図６】画像オブジェクト情報の具体例を示す図である。
【図７】図５内のオブジェクトの視線による画面の例を示す図である。
【図８】視線を変更した場合の画面の例を示す図である。
【符号の説明】
１……ディスク記録媒体、２……情報読み出し手段、３……アドレス情報取得手段、４……サーボ制御手段、５……ストーリー情報格納手段、６……画像オブジェクト情報格納手段、７……画像情報合成手段、８……ストーリー選択手段、９……ストーリー情報書き換え手段。

Claims (1)

1. 角速度一定で回転駆動されるディスク記録媒体における画像情報を再生する画像再生装置であって、
   一つの画像情報が複数の画像オブジェクト情報に分割されて、外周側に情報量の多い画像オブジェクト情報が記録され、内周側には情報量の少ない画像オブジェクト情報が記録され、最内周にストーリー情報が記録されているディスク記録媒体から、画像オブジェクト情報およびストーリー情報などの情報を読み出す情報読み出し手段と、
   前記情報読み出し手段によって読み出された情報から前記ディスク記録媒体上にあらかじめ設けられたアドレス情報を取得するアドレス情報取得手段と、
   前記情報読み出し手段を前記ディスク記録媒体の所望の情報記録位置に移動させるサーボ制御手段と、
   前記情報読み出し手段によって読み出されたストーリー情報を格納するストーリー情報格納手段と、
   前記ストーリー情報格納手段に格納されたストーリー情報に応じて前記アドレス情報を基に前記サーボ制御手段で前記情報読み出し手段を制御することによってランダムに読み出された前記ディスク記録媒体の画像オブジェクト情報を格納する画像オブジェクト情報格納手段と、
   前記ストーリー情報格納手段に格納されたストーリー情報に応じて前記画像オブジェクト情報格納手段に格納された画像オブジェクト情報を組み立てて一つの画像情報を形成する画像情報合成手段と、
   を備えていることを特徴とする画像再生装置。

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